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Procédé pour l'extraction de substances carbonées volatiles b.' températures élevées.
Lorsqu'on extrait par distillation ordinaire les substan- ces carbonées, volatiles à températures élevées, des matières qui les renferment, par exemple lorsqu'on extrait les huiles des résidus chargés d'huiles de l'hydrogénation sous pression de certains charbons etc, on subit de grosses pertes, dues aux phénomènes de cokéfaction par surchauffe. on a déjà proposé divers appareils pour chauffer la matière à traiter en couches maintenues continuellement minces, mais on n'a pas réussi ce- pendant à éviter une surchauffe locale de la matière stagnante
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accompagnée de phénomènes de cokéfaction et d'une formation de croûtes.
Les procédés connus ont en outre le désavantage d'exiger de très grands appareils pour loger les grandes sur- faces de répartition pour la matière à traiter, dont la répar- tition ainsi que le chauffage régulier amène des difficultés.
Or, on a trouvé, d'après la présente invention, que l'on peut effectuer cette extraction de façon avantageuse, en fai- sant couler en couches minces la matière à traiter, sous for- me de bouillie ou à l'état visqueux, sur des surfaces, tout en la chauffant avec précaution et en évacuant de préférence continuellement les résidus solides.
On peut produire la couche mince coulant sur des surfaces de diverses manières: par exemple, en faisant couler la bouil- lie ou la masse visqueuse sur l'enveloppe de corps cylindri- ques ou coniques, tournant autour d'un axe vertical, oblique ou horizontal, et en réglant pour chaque cas les vitesses de telle façon que la masse liquide se déplace relativement à son support. On peut également se servir d'un dispositif de chargement mobile et maintenir fixe la surface de répartition.
Sa forme peut être plus ou moins conique et dépend de la vis- cosité des substances à traiter et de leur teneur en consti- tuants solides. La vitesse de rotation du corps dépend de la grandeur de sa surface, de la température employée et de la nature de la matière à traiter. On peut également répandre les couches minces coulantes sur des surfaces ou des bandes hélicoïdales, ou sur de grandes surfaces planes etc. oscillant continuellement et plongeant périodiquement dans la matière à traiter ou se chargèant de celle-ci d'une autre façon. Le chauffage des surfaces s'effectue de préférence par leur face postérieure, par exemple au moyen de brûleurs, ou en tirant parti de chaleurs perdues, par exemple de celle des moteurs à gaz.
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L'évacuation de la substance débarrassée de produit vo- latils peut être opérée de- diverses manières, par exemple à l'aide de racloirs, de machines soufflantes ou aspirantes.
Lorsqu'on se sert de racloirs du genre des grattoirs pour sur- faces bombées formant de préférence un angle avec la tangente à celle-ci, et lorsqu'on opère avec des corps de révolution, il est indiqué de disposer ces racloirs de façon qu'ils n'en- lèvent pas les résidus solides avant que la substance volatile ait eu le temps de s'échapper. Le racloir peut être parallèle ou oblique à l'axe du corps tournant. Il peut être unique ou consister en plusieurs grattoirs superposés en gradins. Les résidus peuvent tomber par exemple dans une rigole qui entoure le bas d'un corps tournant, d'où ils sont refoulés dans une chambre par des racloirs appropriés, fixés au corps tournant.
De là ils sont évacués soit continuellement au moyen d'une vis d'Archimède, soit par intermittences au moyen d'un sas à dé- blais ou d'une autre façon. La chambre peut contenir de l'eau ou d'autres liquides servant à refroidir et à éteindre tout de suite la matière carbonée encore @ chaude. Celle-ci est alors Immédiatement évacuée par une transporteuse. Il est avantageux de maintenir basse la pression partielle des hydro- carbures volatils qui s'échappent. On y parvient en utilisant le vide ou des gaz d'entraînement, ou ces deux moyens à la fois. Les gaz d'entraînement éventuellement utilisés peuvent circuler dans le même sens que les couches minces coulantes, ou en sens inverse.
Lorsqu'on chauffe les surfaces au moyen de gaz de combustion, ces derniers peuvent être en partie ou en totalités utilisés comme gaz d'entraînement. Dans ce cas on peut les mélanger éventuellement avec d'autres gaz ou avec des vapeurs, par exemple avec de la vapeur d'eau. Les vapeurs peu-
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vent être utilisées comme agents d'entraînement, après avoir été additionnées de gaz appropriés et après avoir été sur- chauffées, de préférence au moyen des gaz de combustion in- diqués ci-dessus.
On peut également employer comme gaz d'en- traînement ou comme gaz de chauffage ceux produits par le crac- king accompagnant éventuellement ce procédé, le cas échéant après en avoir extrait des composants précieux, par exemple des hydrocarbures non saturés tel que l'éthylène, des hydro- carbures à bas point d'ébullition tels que le propane, le pentane et des matières semblables, dont on peut se servir de façon plus rationnelle. On y parvient par n'importe lequel des procédés d'extraction connus, tels que le procédé pour extraire la gazoline du gaz naturel, réalisable soit par ab- sorption, soit par lavage, ou par compression et condensation etc. Les résidus solides peuvent être gazéifiés à l'aide de gaz qui renferment de l'oxygène.
Une partie ou la totalité des produits gazeux ainsi obtenus peuvent servir à l'entraînement des gaz distillants. Cela permet de tirer parti dans une large mesure du pouvoir calorifique du résidu. Lorsque la gazéifi- cati-on s'effectue dans l'appareil même, il faut avoir soin d'éviter que les gaz renfermant de l'oxygène n'entrent en contact, ni avec la matière initiale ni avec les gaz distil- lants, tant qu'ils sont encore inaltérés. On y parvient par . exemple en réglant convenablement le débit de ces gaz. Les gaz d'entraînement peuvent circuler en cycle fermé à l'aide d'une pompe. on peut réaliser le procédé de façon à favoriser certaines réactions avec les composés carbonés et bydrocarbo- nés volatils.
Lorsqu'on désire obtenir, par exemple aux dépens de goudrons, des hydrocarbures aromatiques, soit du benzol et ses dérivés tels que l'acide phénique etc. en quantité prépondérante, on peut ajouter de l'oxygène aux gaz d'entraî- ement.
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Les produits volatils à températures élevées peuvent s'échapper, le cas échéant, avec les gaz d'entraînement par un seul endroit, ou en portions séparées, par différents en- droits, placés par exemple à des hauteurs différentes du dis- positif. On réalise de cette façon, suivant la nature des substances volatiles, une certaine séparation en produits plus ou moins volatils.
Le présent procédé fournit d'excellents rendements, tout en tirant parti de façon économique de l'espace disponible.
Entrent en ligne de compte comme points de départ, les gou- drons et les huiles minérales d'origine quelconque,,notamment en mélanges avec des substances solides, par exemple des gou- drons fortement chargés de poussière, des sables pétrolifères etc., ainsi que des résidus de tout genre renfermant des hui- les, tels que les résidus de ,l'hydrogénation de charbons etc.
L'addition facultative de certains charbons aux produits li- quides, par exemple de la poussière de lignite, permet de leur donner la' consistance voulue et d'augmenter la valeur des produits volatils qui s'échappent, alors accompagnés des produits précieux de la carbonisation du charbon ajouté.
Lorsqu'on évacue continuellement les résidus, on évite toute formation de croûtes et de masses compactes qui provoquent des pertes et qui entravent la marche régulière de l'opération.
La nature et la forme des résidus solides, qui résultent de ce.procédé, dépendent du mode opératoire et de la nature des matières initiales. Ils sont soit en morceaux, soit l'état de petits grains, soit encore en poudré et peuvent être uti- lisés tels quels par exemple pour la fabrication du gaz à l'eau lorsqu'il s'agit d'une matière en gros morceaux. La matière pulvérulente peut servir telle quelle ou après broya- ,ge préalable à l'alimentation d'un foyer à poussière de char- bon.
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Le dessin ci-joint représente deux modes d'exécution du procédé de la présente invention. Fig. 1 : le produit à traiter est versé par a sur le tronc de cône b, fixé sur des plaques massives c; celles-ci reposent sur des billes d qui roulent dans une rainure. Un brûleur f se trouve à l'intérieur de l'enveloppe e. En sortant de l'espace les gaz de combustion, servant également de gaz d'entraînement, pénètrent dans la chambre de réaction, limitée par le tronc de cone i et l'en- veloppe extérieùre k, en suivant la direction des flèches. Le grattoir 1 est fixé à l'enveloppe par des ressorts ou par des vis réglables. Il se trouve immédiatement au-dessous du dispositif de chargement et provoque la chute des résidus solides dans le couloir annulaire m.
De là ils sont refoulés par le racloir n dans la chambre des résidus o. Par p on peut encore introduire des gaz d'entraîenement supplémentaires dans l'enceinte de réaction. L'échappement des gaz d'entraî- nement et des substances distillantes se fait par ..
Fig. 2. La totalité des gaz d'entraînement est introduite par p. Les gaz de chauffage s'échappent par r et peuvent ser- vir au réchauffage des gaz d'entraînement ou à la surchauffe de la vapeur d'eau.